Question

1．金属材料被广泛的应用于我们的生活中，不仅是因为其物理性能优良，还与它们的化学性质密切相关．下面是小明同学设计测定金属铁、铜和镁的活动性的探究实验过程和实验记录，请你一起探究．
【实验目的】测定金属铁、铜和镁的活动性强弱
【所用试剂】氧气、稀硫酸、硝酸银溶液、光亮的薄铁片、薄铜片、薄镁片
【实验过程】
步骤Ⅰ将铁片、铜片、镁片，分别在空气中点燃片刻；
步骤Ⅱ将铁片、铜片、镁片，分别放入三只盛有溶质的质量分数相同、体积相同的稀硫酸的试管中；
步骤Ⅲ将铁片、铜片、镁片，分别放入三只盛有溶质的质量分数相同、体积相同的硝酸银溶液的试管中．
【实验记录】用“√”表示能观察到实验现象，用“-”表示观察不到实验现象
实验现象记录表

金属	空气	稀硫酸	硝酸银溶液
铁	-	√	√
铜	-	-	√
镁	√	√	√

（1）通过步骤 I可以得出三种金属中镁的金属活动性最强，判断的依据是镁片在空气中能剧烈燃烧，而其它两种金属则不能燃烧．
（2）在实验中运用“控制变量法”设计实验方案是化学研究的重要方法．步骤Ⅱ和步骤Ⅱ中，需要控制的实验条件除了金属的体积、溶液的体积、溶质的质量分数以外，还需要控制的条件是溶液的种类．
写出镁与稀硫酸反应的化学方程式Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑，此反应属于置换反应．
【实验结论】金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是Mg＞Fe＞Cu （用元素符号表示）．
【反思交流】若利用上述试剂制取氢气，小明认为应该选择金属铁与稀硫酸反应，而不选择金属镁与稀硫酸反应，他的理由是Mg与稀H₂SO₄反应的速度太快，不易收集气体．

Answer 1

分析 【实验记录】（1）根据金属与氧气反应的安逸程度比较金属的活泼性；
（2）根据“控制变量法”的特点和实验的过程分析还需要控制的条件；根据镁与硫酸的反应写出反应的化学方程式，根据反应的特点分析反应的类型；
【实验结论】根据金属与空气、硫酸、硝酸银的反应比较金属的活泼性；
【反思交流】根据镁的活泼性分析．

解答 解：【实验记录】（1）根据金属与氧气反应的难易程度可以判断出金属活动性的强弱，在空气中，只有镁能和氧气反应；
 （2）化学实验中注意控制变量，对于步骤Ⅱ和步骤Ⅲ还必须是同种溶液；镁与酸反应生成氢气和镁盐，反应的方程式是：Mg+H₂SO₄=Mg SO₄+H₂↑，该反应属于置换反应；
【实验结论】根据实验现象和金属活动性强弱的判断依据，可知镁活动性最强，铁次之，铜最弱所以，金属铁、铜和镁的活动性由强到弱的顺序是：Mg＞Fe＞Cu；
【反思交流】对于制取氢气所选择的反应原料，有一定的要求，首先要科学可行，反应速率适中，易于收集等，而镁金属活动性太强，反应太快，不易控制．
故答为：【实验记录】（1）镁片在空气中能剧烈燃烧，而其它两种金属则不能燃烧；
（2）溶液的种类；Mg+H₂SO₄=Mg SO₄+H₂↑，置换反应，
【实验结论】Mg＞Fe＞Cu．
【反思交流】Mg与稀H₂SO₄反应的速度太快，不易收集气体．

点评 该题以学生设计探究Mg、Fe、Cu三种金属活动性强弱的实验过程为题设，相对难度降低，旨在考查了学生的实验步骤、过程、结果的分析和总结能力和金属活动性强弱的判断依据；同时化学方程式也是一个考查的热点．